কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া: 15টি গুরুত্বপূর্ণ ব্যাখ্যা

সন্তুষ্ট

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন/সংক্ষিপ্ত নোট

  • একটি আধা স্থির বল কি?
  • বিপরীত প্রক্রিয়া আধা স্থির?
  • adiabatic প্রক্রিয়া কি আধা স্থির?
  • আমাদের দৈনন্দিন জীবনে কোয়াসিস্ট্যাটিক প্রক্রিয়াগুলির উদাহরণগুলি কী কী?
  • কেন একটি বিপরীত প্রক্রিয়া অপরিহার্যভাবে একটি আধা স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া?
  • যেহেতু চাপটি আধা স্থির প্রক্রিয়ায় অভিন্ন, তাহলে কীভাবে কোনও কাজ করা যেতে পারে?

আধা-স্থির প্রক্রিয়া সংজ্ঞা

এটিকে সহজ শব্দে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে প্রক্রিয়াটি খুব ধীরে ধীরে ঘটছে, এবং এই প্রক্রিয়ার দ্বারা পাস করা সমস্ত অবস্থা ভারসাম্যপূর্ণ।

"কোয়াসি" শব্দের অর্থ প্রায়। স্থির মানে তাপীয় বৈশিষ্ট্য সময় সংক্রান্ত ধ্রুবক। সমস্ত বিপরীত প্রক্রিয়া আধা হয়. প্রক্রিয়াটির ধীর গতি এই প্রক্রিয়াটির প্রধান বৈশিষ্ট্য।

নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া

এটি সিস্টেমের কোনো সীমাবদ্ধ পার্থক্যের জন্য উপলব্ধি করা হয় না। আমাদের চারপাশে ঘটতে থাকা বেশিরভাগ প্রক্রিয়াকে (প্রকৃতিতে) নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া বলা যেতে পারে।

উভয় প্রক্রিয়াটি চিত্র দ্বারা ভালভাবে বোঝা যায় নিচে দেখানো হয়েছে,

আধা-স্থির প্রক্রিয়া
ডায়াগ্রাম কোয়াসি স্ট্যাটিক এবং নন কোয়াসি স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া

এটা বিশ্লেষণ করতে সাহায্য করে। এটি প্রাথমিকভাবে বই এবং রেফারেন্সে অধ্যয়ন করা হয়। আমরা ইতিমধ্যে জানি থার্মোডাইনামিকের প্রাথমিক অধ্যয়ন আধা প্রক্রিয়া দিয়ে শুরু হয়। আমরা এই চিত্রে কাজ PdV সহজেই লক্ষ্য করতে পারি। নন-ক্যাসি-এর বক্ররেখা অর্ধ-বৃত্ত টাইপের দেখায়। আধা-স্থির পদ্ধতি একটি সরল রেখা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়.

আধা-স্থির এবং বিপরীত প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য

আমরা একটি বিপরীত প্রক্রিয়াকে সংজ্ঞায়িত করতে পারি যেন সিস্টেমটি তার প্রাথমিক বা প্রারম্ভিক পর্যায় পুনরুদ্ধার করে এবং আশেপাশের উপর প্রক্রিয়াটির কোন প্রভাব নেই।

একটি বিপরীত প্রক্রিয়ায়, প্রক্রিয়াটি এগিয়ে এবং বিপরীত ফাংশনে একই পথ অনুসরণ করে। আশেপাশে সিস্টেমের কোন প্রভাব নেই। আদর্শভাবে, ঘর্ষণ কারণে এই ধরনের প্রক্রিয়া সম্ভব হতে পারে না।

এটিকে সহজ শব্দে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে প্রক্রিয়াটি খুব ধীরে ধীরে ঘটছে, এবং এই প্রক্রিয়ার দ্বারা পাস করা সমস্ত অবস্থা ভারসাম্যপূর্ণ।

এই প্রক্রিয়ায় কোন ঘর্ষণ উপস্থিত নেই। সুতরাং, আমরা বলতে পারি যে আদর্শভাবে, প্রক্রিয়াগুলি বিপরীতমুখী।

উভয় প্রক্রিয়ায় কোন এনট্রপি জেনারেশন নেই। যদি আমরা দীর্ঘ হারে প্রক্রিয়াটি চালিয়ে যাই তবে আমরা যে কোনও প্রক্রিয়াকে বিপরীত করতে পারি।

আধা-স্থির প্রক্রিয়ার উদাহরণ

আমরা স্ট্যাটিক কম্প্রেশন প্রক্রিয়াটিকে আধা-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়ার উদাহরণ হিসাবে বিবেচনা করতে পারি। এই প্রক্রিয়ায়, সিস্টেমের ভলিউম খুব ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হবে, কিন্তু সিস্টেমের চাপ পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে থাকে।

সিলিন্ডার এবং পিস্টন সহ কম্প্রেশন প্রক্রিয়া নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে,

পিস্টন সিলিন্ডার 1
কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়ার কম্প্রেশন প্রক্রিয়া

আধা-স্থির প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্য

এটি একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যেখানে প্রক্রিয়াটি খুব ধীর গতিতে ঘটে। আমরা বলতে পারি প্রক্রিয়াটি বিশ্রামের কাছাকাছি সময়ে ঘটে।

এই প্রক্রিয়ার প্রতিটি বিন্দু বা পর্যায় ভারসাম্যের অবস্থায় বিবেচিত হয়।

আমরা বলতে পারি যে আধা প্রক্রিয়ার উপর নিয়ন্ত্রণ অনায়াসে। নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়ায়, আদর্শ কোয়াসির তুলনায় নিয়ন্ত্রণ চ্যালেঞ্জিং হতে পারে। এর পেছনের কারণ হলো প্রক্রিয়ার গতি।

এটি একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যেখানে সম্পূর্ণ প্রক্রিয়ার জন্য সময় লাগবে অসীম।

এটি অত্যন্ত দক্ষ কারণ এই প্রক্রিয়ায় কোন ক্ষতি নেই। ঘর্ষণজনিত কারণে ঘর্ষণ বা তাপ উৎপন্ন হয় না। একটি অ আধা প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে, ঘর্ষণ উপস্থিত থাকে, যা শেষ পর্যন্ত ক্ষতি হয় তাই আধা প্রক্রিয়ার চেয়ে কম কার্যকরী।

এই প্রক্রিয়াটি প্রকৃতিতে বিপরীতমুখী।

আধা-স্থির প্রক্রিয়ায় কাজ করা ডিভাইস সর্বাধিক কাজ উত্পাদন করে

সাধারণ quasistatic প্রক্রিয়া

আদর্শভাবে, আধা বিপরীত প্রক্রিয়াটি কার্যত সম্ভব নয়। যে কোন সিস্টেমে সবসময় কিছু ক্ষতি হয়। কিছু অনুমান সহ, আমরা কিছু প্রক্রিয়াকে আধা প্রক্রিয়া হিসাবে বিবেচনা করতে পারি।

  • আদর্শ গ্যাস প্রক্রিয়া ধীর গতিতে।
  • দীর্ঘায়িত হারে কম্প্রেশন প্রক্রিয়া
  • বিপরীত প্রক্রিয়া.
  • গাছের বৃদ্ধি

বিশাল তাপমাত্রার জলাধার

একটি কোয়াসি-স্ট্যাটিক অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়ায় একটি আদর্শ গ্যাসের জন্য শর্ত

আমরা যদি আধা বিবেচনা করি adiabatic প্রক্রিয়া, সন্তুষ্ট হতে কিছু শর্ত আছে. যদি আদর্শ গ্যাস স্টেট 1 থেকে স্টেট 2 এ কম্প্রেস করা হয়, তাহলে

P1 এবং V1 হল সিস্টেমের প্রাথমিক শর্ত,

P2 এবং V2 হল সিস্টেমের চূড়ান্ত শর্ত,

সিস্টেমের শর্ত হল,

PV^{গামা } = ধ্রুবক

আমরা নিচের মত উভয় অবস্থার জন্য এই শর্ত লিখতে পারি,

P1V1^{গামা } = P2V2^{গামা }

আধা-স্থির প্রক্রিয়ার শর্ত

এটি একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যেখানে প্রক্রিয়াটি খুব ধীর গতিতে ঘটে। আমরা বলতে পারি প্রক্রিয়াটি বিশ্রামের কাছাকাছি সময়ে ঘটে।

এই প্রক্রিয়ার প্রতিটি বিন্দু বা পর্যায় ভারসাম্যের অবস্থায় বিবেচিত হয়।

আমরা বলতে পারি যে এই প্রক্রিয়াটির উপর নিয়ন্ত্রণ খুবই সহজ। নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়ায়, নিয়ন্ত্রণ আধা-এর তুলনায় চ্যালেঞ্জিং হতে পারে। এর পেছনের কারণ হলো প্রক্রিয়ার গতি।

এটি একটি থার্মোডাইনামিক প্রক্রিয়া যেখানে সম্পূর্ণ প্রক্রিয়ার জন্য সময় লাগবে অসীম।

এই প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত দক্ষ কারণ কোন ক্ষতি নেই। ঘর্ষণজনিত কারণে ঘর্ষণ বা তাপ উৎপন্ন হয় না। একটি অ আধা প্রক্রিয়ার ক্ষেত্রে, ঘর্ষণ উপস্থিত থাকে, যা শেষ পর্যন্ত ক্ষতি হয় তাই আধা প্রক্রিয়ার চেয়ে কম কার্যকরী।

এই প্রক্রিয়াটি প্রকৃতিতে বিপরীতমুখী।

এই প্রক্রিয়ায় কাজ করা ডিভাইস সর্বাধিক কাজ উত্পাদন করে

কোয়াসি-স্ট্যাটিক এবং নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়ার মধ্যে পার্থক্য

এটিকে সহজ কথায় সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে যে এটি প্রক্রিয়াটি খুব ধীরে ধীরে ঘটছে এবং এই প্রক্রিয়াটি দ্বারা পাস করা সমস্ত অবস্থা ভারসাম্যপূর্ণ।

এই প্রক্রিয়াটি প্রকৃতিতে সর্বদা বিপরীতমুখী।

কোন ঘর্ষণ বা ক্ষতি উপস্থিত আছে.

এটি সিস্টেমের কোনো সীমাবদ্ধ পার্থক্যের জন্য উপলব্ধি করা হয় না। আমাদের চারপাশের বেশিরভাগ প্রক্রিয়াকে (প্রকৃতিতে) একটি নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া বলা যেতে পারে।

অ আধা প্রক্রিয়া সবসময় অপরিবর্তনীয়।

সিস্টেমে সর্বদা ঘর্ষণ এবং ক্ষতি উপস্থিত থাকে।

আমরা এনট্রপি প্রজন্মের জন্য সম্পর্ক লিখতে পারি,

dS = frac{dQ}{T} + I

যেখানে dS সিস্টেমে এনট্রপি পরিবর্তনকে নির্দেশ করে

সিস্টেমে এনট্রপি পরিবর্তন ইতিবাচক, ঋণাত্মক বা শূন্য হতে পারে।

একটি অসীম আধা-স্থির প্রক্রিয়ায় তাপ স্থানান্তরিত হয়

তাপ স্থানান্তর এই আদর্শ প্রক্রিয়ার সমীকরণ গণনার জন্য নিম্নলিখিত ফোমে লেখা যেতে পারে,

dQ = বাম ( frac{Cv}{nR} ডান )cdot বাম ( Vcdot dP ডান ) + বাম ( frac{Cp}{nR} ডান )cdot বাম ( Pcdot dv ডান )

এখানে

dQ = তাপ স্থানান্তর

Cv = ধ্রুব ভলিউম তাপ ক্ষমতা

n = না। পদার্থের moles

R = আদর্শ গ্যাস ধ্রুবক

Cp = ধ্রুব চাপ তাপ ক্ষমতা

V = আয়তন,

dV = ডিফারেনশিয়াল ভলিউম

পি = চাপ,

dP = ডিফারেনশিয়াল প্রেসার

আধা-স্থির প্রক্রিয়ার গুরুত্ব

এটি 1909 সালে একটি "অর্ধ-স্থির প্রক্রিয়া" হিসাবে প্রস্তাবিত হয়েছিল। বিশ্লেষণের জন্য থার্মোডাইনামিক ক্ষেত্রে এটি একটি অপরিহার্য প্রক্রিয়া। এটি সিস্টেমে সর্বাধিক আউটপুট কাজ প্রদান করছে। যদিও এই প্রক্রিয়াটি আদর্শ, বিভিন্ন গবেষণায় এই প্রক্রিয়াটি বিশাল।

এই প্রক্রিয়ায়, সিস্টেমটি অসীম সময়ের জন্য ভারসাম্য বজায় রাখে। প্রকৌশল ক্ষেত্রে এর গুরুত্বের পেছনের কারণগুলো

1. এই প্রক্রিয়া বিশ্লেষণের জন্য সহজ

2. এই প্রক্রিয়ায় কাজ করা যে কোনও ডিভাইস সর্বাধিক কাজ করে। কোন শক্তির কোন ক্ষতি নেই।

নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া উদাহরণ

প্রকৃতির প্রতিটি প্রক্রিয়া একটি অ আধা-স্থির প্রক্রিয়া,

এই প্রক্রিয়াগুলি দীর্ঘায়িত হারে ঘটে না। আপনি যেকোন প্রক্রিয়াকে নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া বিবেচনা করতে পারেন।

  • দ্রুত তাপ স্থানান্তর,
  • দ্রুত কম্প্রেশন,
  • সম্প্রসারণ,

নন-ক্যাসি-স্ট্যাটিক সাইক্লিক প্রক্রিয়া

এটি সিস্টেমের কোনো সীমাবদ্ধ পার্থক্যের জন্য উপলব্ধি করা হয় না। আমাদের চারপাশের বেশিরভাগ প্রক্রিয়াকে (প্রকৃতিতে) একটি নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া বলা যেতে পারে।

আমরা নীচের চিত্রে বক্ররেখাটি সহজেই লক্ষ্য করতে পারি। আমরা জানি, নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া একই পথ দিয়ে ফিরে আসে না। পশ্চাদমুখী প্রক্রিয়াটি সবসময় একটি ভিন্ন দিকের সাথে থাকে যা একটি চক্রীয় প্রক্রিয়া হিসাবে বিবেচিত হয়।

কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রসেস ডায়াগ্রাম

প্রসারণ প্রক্রিয়ার জন্য নীচে দেখানো প্রক্রিয়া উভয়ের জন্য চিত্র।

প্রায় 1
কোয়াসি-স্ট্যাটিক এবং নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক ডায়াগ্রাম

কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া এনট্রপি

আমরা এনট্রপি প্রজন্মের জন্য সম্পর্ক লিখতে পারি,

dS = frac{dQ}{T} + I

যেখানে dS সিস্টেমে এনট্রপি পরিবর্তনকে নির্দেশ করে

সিস্টেমে এনট্রপি পরিবর্তন ইতিবাচক, ঋণাত্মক বা শূন্য হতে পারে।

কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া সমীকরণ

এটি তাপগতিবিদ্যায় বিভিন্ন প্রক্রিয়ার জন্য উদ্ভূত হতে পারে। ধ্রুবক সম্পত্তির সাথে বিভিন্ন প্রক্রিয়ার সমীকরণ নীচে দেওয়া হল,

ধ্রুব চাপ সহ প্রক্রিয়া (আইসোবারিক প্রক্রিয়া)

W_{12}= int PdV

ধ্রুবক ভলিউম সহ প্রক্রিয়া (Isochoric প্রক্রিয়া)

W_{12}= int PdV = 0

ধ্রুব তাপমাত্রা সহ প্রক্রিয়া (আইসোথার্মাল প্রক্রিয়া)

W_{12}= P1 V1cdot lnfrac{V1}{V2}

পলিট্রপিক প্রক্রিয়া

W_{12}= ফ্র্যাক{P1V1 - P2V2}{n-1}

বিবরণ

আধা স্থির বল কি?

এটি সিস্টেমে খুব ধীরে ধীরে প্রয়োগ করা বল হিসাবে বলা যেতে পারে। এই শক্তির কারণে, সিস্টেমটি অসীম সময়ের সাথে খুব ধীরে ধীরে বিকৃত হয়। এই ধরনের বল একটি আধা-স্থির শক্তি হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে।

বিপরীত প্রক্রিয়া আধা স্থির?

এই প্রক্রিয়া সবসময় বিপরীত হয়.

কোন ঘর্ষণ বা ক্ষতি উপস্থিত আছে.

সিস্টেমের কোনো সীমাবদ্ধ পার্থক্যের জন্য এটি উপলব্ধি প্রক্রিয়া নয়। আমাদের চারপাশের বেশিরভাগ প্রক্রিয়াকে (প্রকৃতিতে) একটি নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া বলা যেতে পারে।

adiabatic প্রক্রিয়া কি আধা স্থির?

An adiabatic প্রক্রিয়া একটি তাপ স্থানান্তর ছাড়াই একটি প্রক্রিয়া। এটি একটি হিসাবে বিবেচিত হয় isentropic প্রক্রিয়া সিস্টেমের ধ্রুবক এনট্রপি মানে।

আধা হতে প্রক্রিয়ার কিছু শর্ত আছে.

যদি অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়াটি খুব ধীর গতিতে ঘটে তবে এটিকে কোয়াসিস্ট্যাটিক অ্যাডিয়াব্যাটিক প্রক্রিয়া হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে

আমাদের দৈনন্দিন জীবনে Quasi স্থির প্রক্রিয়ার উদাহরণ কি কি?

এটি প্রকৃতির একটি আদর্শ প্রক্রিয়া; তারপরও, যে প্রক্রিয়াটি খুব ধীরে ঘটে তাকে আধা হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে।

গাছের বৃদ্ধি,

কেন একটি বিপরীত প্রক্রিয়া অপরিহার্যভাবে একটি আধা স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া?

এই প্রক্রিয়াটি প্রকৃতিতে সর্বদা বিপরীতমুখী।

কোন ঘর্ষণ বা ক্ষতি উপস্থিত আছে. এই প্রক্রিয়ায় তাপের কোনো ক্ষতি হয় না

এটি সিস্টেমের কোনো সীমাবদ্ধ পার্থক্যের জন্য উপলব্ধি করা হয় না। আমাদের চারপাশের বেশিরভাগ প্রক্রিয়াকে (প্রকৃতিতে) একটি নন কোয়াসি-স্ট্যাটিক প্রক্রিয়া বলা যেতে পারে।

যেহেতু চাপটি আধা স্থির প্রক্রিয়ায় অভিন্ন, তাই কীভাবে কোনও কাজ করা যেতে পারে ?

যদি এই প্রক্রিয়ার সাথে যে কোনও সিস্টেমে চাপ স্থির থাকে, তাহলে নিম্নলিখিত সমীকরণ দ্বারা করা কাজটি দেওয়া যেতে পারে,

ধ্রুব চাপ সহ প্রক্রিয়া (আইসোবারিক প্রক্রিয়া)

W_{12}= int PdV

মতামত দিন